Интеллектуальная революция: как ИИ помогает развиваться атомной энергетике

В Вене 3–4 декабря прошел первый Международный симпозиум по применению искусственного интеллекта (ИИ) в ядерной энергетике. В мероприятии Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) приняли участие более 260 организаций. Представил свои разработки и «Росатом».

«Сегодня произошло событие исторического масштаба, — ​заявил гендиректор «Росатома» Алексей Лихачев. — ​Впервые на площадке признанной авторитетной международной организации встретились два элемента будущего человечества, без которых немыслимо представить завтрашний мир на планете. Это атомная энергетика и искусственный интеллект — ​цифровой мир, квантовый мир. Сегодня если не брак, то помолвка заключается между этими двумя измерениями развития человечества».

Практики «Росатома»

Алексей Лихачев рассказал о применении искусственного интеллекта в российской атомной отрасли. Так, на АЭС внедрили интеллектуальные системы поддержки эксплуатационного персонала. Они в реальном времени анализируют работу сотен технологических систем, помогая операторам принимать точные и своевременные решения. В результате нагрузка на персонал снизилась на 39 %, повысилась надежность управления энергоблоками.

На предприятиях ядерного топливного цикла системы на основе ИИ помогают контролировать качество изделий. Алгоритмы анализируют производственные параметры и прогнозируют характеристики продукции. По данным 2024 года, экономический эффект от внедрения этих инструментов в топливном дивизионе превысил 14 млн евро.

В научно-исследовательской и проектной деятельности ученые и конструкторы «Росатома» используют нейросетевые технологии, которые ускоряют моделирование и анализ режимов безопасной эксплуатации объектов использования атомной энергии. Применение физически информированных нейросетей (нейросети, в структуру которых интегрируются физические законы и модели реального мира) на порядок сокращает время вычислений без потери точности результатов моделирования.

В материаловедении ИИ помогает прогнозировать свойства новых материалов, сокращая время разработки перспективных материалов в 50–100 раз. В результате себестоимость продукции снижается на 30–50 %.

ИИ системно включен в корпоративные процессы. Он анализирует документацию, помогает в управлении персоналом и проч.

«В технологических процессах атомной энергетики уже применяются открытые ИИ-инструменты: это анализ данных с датчиков, моделирование тепловых режимов. Для критически важных контуров они требуют адаптации и сертификации. Поэтому мы придерживаемся гибридной модели: для рутинных задач используем программное обеспечение с общедоступным исходным кодом, а для критически важных процессов — ​только сертифицированные собственные модели, где ИИ выступает лишь помощником», — ​сообщил директор по информационным и цифровым технологиям «Росатома» Евгений Абакумов.

Энергия для больших вычислений

На симпозиуме говорили о глобальном дефиците энергоресурсов при стремительно растущем энергопотреблении. Один из драйверов быстрого роста — ​центры обработки данных (ЦОДы), в том числе для обучения нейросетей и совершенствования ИИ. Атомные станции, большие и малые, — ​надежный источник их энергообеспечения. «Здесь «Росатом» может выступить ключевым поставщиком энергетических мощностей и инфраструктурных решений. Интересно, что аналогичные пути выбирают и международные компании: Westinghouse с Google, EDF, CNNC, OpenAI с Oklo», — ​отметил Евгений Абакумов. Первый пример энергообеспечения ЦОДа с помощью атома уже есть: Калининский ЦОД получает электроэнергию с одноименной АЭС.

Дальше вместе

Симпозиум — ​первое мероприятие, посвященное синтезу ИИ и атома. В дальнейшем МАГАТЭ планирует проводить рабочие группы и конференции по этой теме. Алексей Лихачев заявил, что мероприятие МАГАТЭ дало возможность обменяться опытом и лучшими международными практиками. Это важно, потому что внедрение ИИ в атомной отрасли — ​сложный процесс, требующий учета вопросов безопасности, управления данными, человеческого фактора и регуляторных требований на протяжении всего жизненного цикла АЭС, и одновременно — ​мощный инструмент для повышения эффективности и безопасности сложных технологических систем. Также гендиректор «Росатома» предложил на следующих мероприятиях обсудить управление этическими, правовыми, техническими и социальными рисками при активном внедрении ИИ, чтобы развитие технологий было безопасным для человечества.

«Для дальнейшего развития необходима международная кооперация. Открытые ИИ-платформы могут стать инструментом обмена знаниями между странами — ​участницами МАГАТЭ, но для этого нужно выработать общие критерии допуска моделей в ядерный сектор», — ​считает Евгений Абакумов.

«Россия обладает сильной научно-исследовательской базой в области математики и компьютерных технологий, активно работает над развитием ИИ», — ​подчеркнул гендиректор МАГАТЭ Рафаэль Гросси.

Впечатления участников симпозиума

Екатерина Бражникова
Корпоративный архитектор, ТВЭЛ

— На мероприятии МАГАТЭ стало ясно: спрос на вычисления, особенно для обучения ИИ-моделей, растет взрывными темпами. Чтобы обучить ИИ, требуется извлечь, очистить и защитить данные из архивов, накопленных за 80 лет, и решить вопросы регулирования в сфере ИИ. Атомная энергетика, в первую очередь малые модульные реакторы, рассматривается как идеальное решение для дата-центров, ​стабильное и масштабируемое. Однако атомная отрасль не живет в ритме айти: для энергетиков долгосрочный проект — ​это 20–25 лет, а для компаний в айти — ​три — ​пять. Чтобы удовлетворить спрос, надо ускориться с инвестициями в атом. Информационно-технологические гиганты готовы стать стратегическими партнерами и инвесторами новых проектов. «Росатом», один из флагманов мировой атомной отрасли, активно внедряет ИИ, что открывает России реальные шансы выйти в лидеры по этому новому направлению.

Андрей Дружаев
Заместитель директора отделения научно-технической поддержки, директор отделения математического моделирования и тренажеростроения, Всероссийский НИИ по эксплуатации атомных электростанций

— Из полезного: узнал о специализированных публикациях МАГАТЭ по применению ИИ в атомной энергетике, о международных рабочих группах по обмену опытом в этой сфере. Планирую в ближайшее время ознакомиться с документацией и посмотреть, какие идеи, методологии и прочее можно внедрить в мою работу.

Максим Марютенков
Архитектор информационной безопасности, «Росэнергоатом»

— Почти все участники симпозиума сошлись в том, что ИИ полезен для улучшения процессов, повышения производительности труда. Меня также заинтересовали выступления представителей структур, создающих ИИ для всего мира. Например, в Google заявили, что готовы выступить заказчиком малых АЭС для энергообеспечения своих систем.